Composable, aber nicht isoliert: Wie Werkerführung, MDE und BDE zusammenspielen

Composable MES bedeutet, dass Module einzeln wählbar, austauschbar und über offene Schnittstellen verbunden sind. Das klingt zunächst nach Trennung. In der Praxis zeigt sich aber etwas anderes: Module, die für unterschiedliche Aufgaben stehen, arbeiten oft im Prozess zusammen. Drei Beispiele aus der Fertigung machen das greifbar.

Beispiel 1: MDE und BDE — eine geteilte Aufgabe

Die VDI 5600 fasst Betriebsdatenerfassung (BDE) und Maschinendatenerfassung (MDE) unter einer einzigen MES-Aufgabe zusammen, der Datenerfassung. Historisch war das naheliegend, denn viele Systeme haben beides in einem Modul erledigt. In der Praxis vieler Fertiger sieht es heute so aus: Mitarbeitende tragen Maschinenstatus und Mengen manuell über eine BDE-Maske ein, obwohl die Maschine selbst wüsste, wann sie läuft, steht oder eine bestimmte Stückzahl produziert hat. Das ist kein Designfehler, sondern meistens eine Folge fehlender oder zu teurer MDE-Anbindung.

Sobald eine MDE eingeführt wird, verschiebt sich die Rolle der BDE. Sie erfasst nicht mehr, was die Maschine ohnehin liefern kann, sondern das, was sich nicht automatisch messen lässt. MDE und BDE bedienen damit weiterhin dieselbe Aufgabe, aber arbeitsteilig statt redundant. Keines der beiden Module wird überflüssig, beide bleiben für sich nutzbar, aber gemeinsam ergänzen sie sich.

Beispiel 2: Werkerführung und MDE — eine gesteuerte Aufgabe

Das zweite Beispiel zeigt ein anderes Muster. Hier steuert die Werkerführung die Maschine.

Praxisbeispiel: Die FLUX Werkerführung steuert einen Prüfstand für Hydraulikblöcke. Der Prüflauf wird aus der Werkerführung heraus gestartet. Die Werkerführung ruft dazu über die MDE eine OPC-UA-Methode des Prüfstandes auf. Nach dem Prüflauf liefert die MDE die Messdaten zurück an die Werkerführung. Dort erfolgt die Bewertung des Prüflaufs.

Wichtig ist hier die Rollenverteilung: Die MDE ist die einzige Instanz mit direktem Zugriff auf die Maschine, sowohl lesend als auch schreibend. Die Werkerführung hat keinen eigenen Maschinenzugriff, sie nutzt den der MDE. Prozessführung und Bewertungslogik bleiben trotzdem in der Werkerführung. Für die Mitarbeitenden am Terminal ist der Ablauf durchgängig — im Hintergrund sprechen zwei Module miteinander. Genau diese Durchgängigkeit ist es, die den Laufzettel überflüssig macht.

Das ist ein anderes Zusammenspiel als bei MDE und BDE. Dort haben zwei Module dieselbe Aufgabe geteilt. Hier stellt ein Modul dem anderen eine Funktion zur Verfügung, die dieses selbst nicht besitzt.

Beispiel 3: Auftragsmanagement und MDE — das automatische Rüsten

Das dritte Beispiel setzt an einer anderen Stelle an: nicht bei der Datenerfassung, sondern beim Rüsten. Ein Auftrag geht im Auftragsmanagement ein. Zum Auftrag gehören Rüstdaten, also die Parameter, die eine Maschine für den jeweiligen Arbeitsgang benötigt. Diese Rüstdaten übermittelt das Auftragsmanagement über die MDE an die Maschine. Der Auftrag wird am Maschinenterminal gestartet, die Maschine übernimmt die übermittelten Parameter und rüstet sich selbst — ohne dass jemand die Werte manuell einstellen oder eintippen muss.

Der Unterschied zu Beispiel 1 liegt in der Richtung und in der Art der Information. Bei MDE und BDE ging es um Daten, die aus dem Prozess kommen und erfasst werden. Hier geht es um Vorgabedaten, die in den Prozess hineingehen und dort wirksam werden, bevor überhaupt produziert wird. Der praktische Effekt ist die Reduktion von Rüstfehlern und Rüstzeit. Automatisches Rüsten über die MDE setzt voraus, dass Auftragsmanagement und MDE dieselben Rüstparameter in einem gemeinsam verstandenen Format austauschen — auch das eine Frage der offenen Schnittstelle zwischen zwei Composable-Modulen.

Was die drei Beispiele gemeinsam zeigen: trennbar, nicht getrennt

In allen drei Fällen bleibt die Grundidee von Composable MES erhalten. Jedes Modul ist für sich wählbar: MDE und BDE lassen sich unabhängig einführen oder austauschen, die Werkerführung verliert ihre Bewertungslogik nicht, wenn die MDE gewechselt wird, und das Auftragsmanagement bleibt funktionsfähig, auch wenn die MDE einmal ausgetauscht wird. Die Module können zusammenspielen, ohne dass diese Zusammenarbeit zur Abhängigkeit wird, die den Austausch eines einzelnen Moduls verhindert.

Für die Definition von Composable MES ergibt sich daraus eine Ergänzung: Offene, dokumentierte Schnittstellen gelten nicht nur zur Systemgrenze nach außen. Sie gelten genauso zwischen den Modulen selbst, sowohl für Datenrückfluss als auch für Steuerbefehle. Warum das auch die Voraussetzung dafür ist, dass KI-Auswertungen auf dem Shopfloor überhaupt konsistente Zahlen bekommen, steht in KI verschiebt den Aufwand, sie eliminiert ihn nicht.

Für Entscheider

Der praktische Nutzen liegt in der stufenweisen Einführung. Ein Fertiger muss nicht alles auf einmal automatisieren. MDE lässt sich neben bestehender BDE einführen, ohne das eine gegen das andere auszutauschen. Eine Werkerführung lässt sich mit einer MDE-Anbindung an eine einzelne Maschine koppeln, ohne dass gleich die gesamte Fertigung umgestellt werden muss. Und ein Auftragsmanagement lässt sich zunächst ohne automatische MDE-Anbindung betreiben und später um sie erweitern, ohne die Auftragslogik neu aufzubauen. Genau das ist der Unterschied zu monolithischen Systemen, bei denen eine solche Erweiterung meist eine größere Projektentscheidung erfordert.